In situ transmission electron microscopy study of electrochemical sodiation and potassiation of carbon nanofibers

Nano Letters

Volumn 14, Issue 6, 2014, Pages 3445-3452

  Liu, Ying ^a   Fan, Feifei ^b   Wang, Jiangwei ^c   Liu, Yang ^d   Chen, Hailong ^b   Jungjohann, Katherine L ^d   Xu, Yunhua ^a   Zhu, Yujie ^a   Bigio, David ^a   Zhu, Ting ^b   Wang, Chunsheng ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

^b GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^c University of Pittsburgh   (United States)

^d SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

carbon nanofibers; crack; potassiation; potassium ion batteries; sodiation; Sodium ion batteries

Indexed keywords

ANODES; CRACKS; IN SITU PROCESSING; METAL IONS; MICROSTRUCTURE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

CARBON-BASED ELECTRODES; CARBONACEOUS MATERIALS; ELECTROCHEMICAL REACTIONS; IN-SITU TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPIES; MICRO-STRUCTURE EVOLUTIONS; POTASSIATION; SODIATION; SODIUM-ION BATTERIES;

CARBON NANOFIBERS;

EID: 84902241202     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500970a     Document Type: Article

References (38)

1. Chan, C. K.; Peng, H.; Liu, G.; McIlwrath, K.; Zhang, X. F.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 31-35
2. Etacheri, V.; Marom, R.; Elazari, R.; Salitra, G.; Aurbach, D. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3243-3262
3. Slater, M. D.; Kim, D.; Lee, E.; Johnson, C. S. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947-958
4. Tang, K.; Fu, L.; White, R. J.; Yu, L.; Titirici, M.-M.; Antonietti, M.; Maier, J. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 873-877
5. Wessells, C. D.; Peddada, S. V.; Huggins, R. A.; Cui, Y. Nano Lett. 2011, 11, 5421-5425
6. Lee, K. T.; Hong, S. Y.; Kim, Y.; won Park, Y.; Choi, A.; Choi, N.-S. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2067-2081
7. Palomares, V.; Casas-Cabanas, M.; Castillo-Martinez, E.; Han, M. H.; Rojo, T. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2312-2337
8. Chevrier, V. L.; Ceder, G. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, A1011-A1014
9. Ellis, L. D.; Hatchard, T. D.; Obrovac, M. N. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, A1801-A1805
10. Wang, J. W.; Liu, X. H.; Mao, S. X.; Huang, J. Y. Nano Lett. 2012, 12, 5897-5902
11. Xiong, H.; Slater, M. D.; Balasubramanian, M.; Johnson, C. S.; Rajh, T. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2560-2565
12. Cao, Y.; Xiao, L.; Wang, W.; Choi, D.; Nie, Z.; Yu, J.; Saraf, L. V.; Yang, Z.; Liu, J. Adv. Mater. 2011, 23, 3155-3160
13. Alcántara, R.; Jiménez-Mateos, J. M.; Lavela, P.; Tirado, J. L. Electrochem. Commun. 2001, 3, 639-642
14. Alcántara, R.; Lavela, P.; Ortiz, G. F.; Tirado, J. L. Electrochem. Solid-State Lett. 2005, 8, A222-A225
15. Cao, Y.; Xiao, L.; Sushko, M. L.; Wang, W.; Schwenzer, B.; Xiao, J.; Nie, Z.; Saraf, L. V.; Yang, Z.; Liu, J. Nano Lett. 2012, 12, 3783-3787
16. Komaba, S.; Murata, W.; Ishikawa, T.; Yabuuchi, N.; Ozeki, T.; Nakayama, T.; Ogata, A.; Gotoh, K.; Fujiwara, K. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3859-3867
17. Wenzel, S.; Hara, T.; Janek, J.; Adelhelm, P. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3342-3345
18. Zhao, J.; Zhao, L.; Chihara, K.; Okada, S.; Yamaki, J.-i.; Matsumoto, S.; Kuze, S.; Nakane, K. J. Power Sources 2013, 244, 752-757
19. Stevens, D.; Dahn, J. J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1271-1273
20. Scrosati, B. Electrochim. Acta 2000, 45, 2461-2466
21. Stevens, D.; Dahn, J. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A803-A811
22. Shao, Y.; Xiao, J.; Wang, W.; Engelhard, M.; Chen, X.; Nie, Z.; Gu, M.; Saraf, L. V.; Exarhos, G.; Zhang, J.-G.; Liu, J. Nano Lett. 2013, 13, 3909-3914
23. Kim, Y.; Park, Y.; Choi, A.; Choi, N.-S.; Kim, J.; Lee, J.; Ryu, J. H.; Oh, S. M.; Lee, K. T. Adv. Mater. 2013, 25, 3045-3049
24. Qian, J.; Chen, Y.; Wu, L.; Cao, Y.; Ai, X.; Yang, H. Chem. Commun. 2012, 48, 7070-7072
25. Xiao, L.; Cao, Y.; Xiao, J.; Wang, W.; Kovarik, L.; Nie, Z.; Liu, J. Chem. Commun. 2012, 48, 3321-3323
26. Zhu, Y.; Han, X.; Xu, Y.; Liu, Y.; Zheng, S.; Xu, K.; Hu, L.; Wang, C. ACS Nano 2013, 7, 6378-6386
27. Zhu, Y.; Wang, J. W.; Liu, Y.; Liu, X.; Kushima, A.; Liu, Y.; Xu, Y.; Mao, S. X.; Li, J.; Wang, C.; Huang, J. Y. Adv. Mater. 2013, 25, 5461-5466
28. Wang, J. W.; He, Y.; Fan, F.; Liu, X. H.; Xia, S.; Liu, Y.; Harris, C. T.; Li, H.; Huang, J. Y.; Mao, S. X. Nano Lett. 2013, 13, 709-715
29. Wang, J. W.; Liu, X. H.; Zhao, K.; Palmer, A.; Patten, E.; Burton, D.; Mao, S. X.; Suo, Z.; Huang, J. Y. ACS Nano 2012, 6, 9158-9167
30. Liu, Y.; Zheng, H.; Liu, X. H.; Huang, S.; Zhu, T.; Wang, J.; Kushima, A.; Hudak, N. S.; Huang, X.; Zhang, S.; Mao, S. X.; Qian, X.; Li, J.; Huang, J. Y. ACS Nano 2011, 5, 7245-7253
31. Liu, X. H.; Wang, J. W.; Liu, Y.; Zheng, H.; Kushima, A.; Huang, S.; Zhu, T.; Mao, S. X.; Li, J.; Zhang, S.; Lu, W.; Tour, J. M.; Huang, J. Y. Carbon 2012, 50, 3836-3844
32. Liu, X. H.; Wang, J. W.; Huang, S.; Fan, F.; Huang, X.; Liu, Y.; Krylyuk, S.; Yoo, J.; Dayeh, S. A.; Davydov, A. V. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 749-756
33. Zhou, X.; Guo, Y.-G. ChemElectroChem 2014, 1, 83-86
34. Liu, X. H.; Liu, Y.; Kushima, A.; Zhang, S. L.; Zhu, T.; Li, J.; Huang, J. Y. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 722-741
35. Thomas, P.; Billaud, D. Electrochim. Acta 2001, 46, 3359-3366
36. Hsueh, C. H.; Evans, A. G. J. Appl. Phys. 1983, 54, 6672-6686
37. Huang, S.; Fan, F.; Li, J.; Zhang, S. L.; Zhu, T. Acta Mater. 2013, 61, 4354-4364
38. Liang, W.; Yang, H.; Fan, F.; Liu, Y.; Liu, X. H.; Huang, J. Y.; Zhu, T.; Zhang, S. ACS Nano 2013, 7, 3427-3433